Simposio Internacional de Construcciones

Flexural strengthening of reinforced concrete elements using the NSM-FRP system

The structural strengthening in elements of reinforced concrete using composite materials of fiber reinforced polymers (FRP) can be encompassed under two types: strengthening with composite materials in the form of externally bonded fabrics and more recently, the strengthening using near surface mounted FRP bars (NSM-FRP). This latest strengthening technique features a number of advantages over external bonding of FRP fabrics, however, due in part to its lower development, it is still not so implemented today. The objectives of this work is to evaluate the behavior of reinforced concrete elements reinforced in bending by the NSM-FRP system, and to establish the differences regarding the ductility of failure, between the designs of flexural strengthening using NSM-FRP bars and flexural strengthening using FRP fabrics. The main analytical models that serve as the basis for designing the flexural reinforcement using the NSM-FRP system, and are applied in the rehabilitation of concrete slabs and beams armed belonging to an existing building. The results reveal the effectiveness of the strengthening applied by obtaining increases in flexural strength between 15% and 55%, and it was demonstrated that the reinforced elements to bending using NSM-FRP bars, show a lower decrease in the ductility of failure in relation to elements reinforced by FRP fabrics.

El reforzamiento estructural en elementos de hormigón armado mediante materiales compuestos de polímeros reforzados con fibras (PRF), se puede englobar bajo dos modalidades: el refuerzo con materiales compuestos en forma de tejidos adheridos externamente, y más recientemente, el refuerzo mediante barras de PRF insertadas en el recubrimiento (NSM-PRF). Esta última técnica de refuerzo presenta una serie de ventajas respecto al pegado externo de tejidos de PRF; sin embargo, debido en parte a su menor desarrollo, todavía no se encuentra tan implementada en la actualidad. Los objetivos de este trabajo consisten en evaluar el comportamiento de elementos de hormigón armado reforzados a flexión mediante el sistema NSM-PRF, y establecer las diferencias en cuanto a la ductilidad del fallo, entre los diseños de reforzamiento a flexión mediante barras NSM-PRF y los reforzamientos mediante tejidos de PRF. Se establecen los principales modelos analíticos que sirven de base para diseñar el reforzamiento a flexión mediante el sistema NSM-PRF, y se aplican en la rehabilitación de losas y vigas de hormigón armado pertenecientes a una edificación existente. Los resultados revelan la efectividad de los reforzamientos realizados a través de la obtención de incrementos de resistencia a flexión entre los 15% y 55%, y se demostró que los elementos reforzados a flexión mediante barras NSM-PRF, presentan una menor disminución de la ductilidad del fallo con relación a los elementos reforzados mediante tejidos de PRF.